第一篇:半导体照明路灯项目研究开发内容、方法、技术路线
项目研究开发内容、方法、技术路线
一、半导体照明路灯主要研究内容
1、灯具系统的结构、热性能设计
LED的工作工况和散热不仅直接关系到LED实际工作时的发光效率,而且还关系到LED的使用寿命。又因为在户外使用的道路灯具,应具有一定等级的防尘防水功能(IP),良好的IP防护往往会妨碍LED的散热。解决这个相互矛盾但又都得解决的两个问题是道路灯具设计时应关注的一个重要方面。在这一方面也是国内把LED应用于道路灯具中时出现不合格及不合理的情况最多的。国内目前使用中出现的不合格及不合理的情况基本有:
对LED采用了散热器,但LED连线的接线端子及散热器的设计无法达到IP45及以上等级,无法满足GB7000.5/IEC6598-2-3 标准的要求。
采用普通的道路灯具外壳,在灯具出光面内用矩阵式LED,这种设计虽说能满足IP试验,但是由于灯具内的不通风会造成在工作时,灯具内腔的温度会升高到50℃~80℃,在如此高的工况下,LED的发光效率是不可能高的,同时LED的使用寿命也将大打折扣。
在灯具内采用了仪表风扇对LED及散热器进行散热,其进风口设计在灯具的下方,以避免雨水的进入,出风口设计在下射LED光源的四周。这样也能有效避免雨水的进入,另外散热器和LED(光源腔)不处于同一空腔内,这种设计如做的好,按灯具的IP试验要求,能顺利通过。这一方案,不仅解决了LED的散热问题,而且同时满足了IP等级的要求。但是这种看似良好的设计,实际上存在明显的不合理情况。因为在我国绝大多数道路灯具的使用场合,空中的飞尘量是较大的,有时会达到很大(例如起沙尘暴),这类灯具在一般条件下使用一段时间后(约三个月至半年),其内部散热器的缝隙内就会塞满灰尘,使散热器效果大打折扣,最后还会使LED因工作温度过高而使用寿命明显缩短。这一方案的不足是在于不能持久良好地使用。
在灯具内关键的散热位置,采用导热板。导热板是在金属板的内部,均布有供冷媒流动的细导管,并在细导管内充有冷媒,当导热板的某一部位受热时,细导管内的冷媒会快速流动而使热量迅速地传导。好的导热板的热传导系数可以达到同厚度铜材板的8~12倍,虽性能好但是价格较高,不适合产业化操作,成本及后期环保回收等操作上有很大困难。
把灯具的外壳设计成散热器状。目前大部分的道路灯具外壳是铝材的,直接利用灯具外壳外面作为散热器既可以保证IP防护等级的要求,也可以得到很大的散热面积,另外,灯具外壳组成的散热器在有落尘时,可以通过自然的风雨而冲洗,从而可保证散热器工作的持续有效性。在成本及后期环保回收等操作上还有很大的操作余地,这是产业内结构、散热技术重要突破的一个方向
2、LED灯的光效、显色性、光率、封装可靠性技术。
目前白光LED普遍使用发蓝光LED叠加由蓝光激发的发黄光的钇铝石榴石(YAG)荧光粉,合成为白光。由于其发光光谱中仅含蓝、黄这两个波谱,所以存在色温偏高、显色指数偏低的问题,不符合普通照明要求。人眼对色差的敏感性大大高于对光强弱的敏感性,对照明而言,光源的显色性往往比发光效率更重要。所以加入适量发红光的荧光粉并能保持较高发光效率是LED白光照明中的一个重要的课题。另外在材料上、LED的封装上要使灯在一定的使用条件下灯工作的光率特性要在合理的技术性能。
3、灯具系统的二次光学设计
目前LED在道路灯具中使用的最普遍形式主要有两类,一类是采用传统的道路灯具外壳,只是在灯具内,在一个几乎是平板的安装面(也是反光面)上,装上了矩阵式的LED,这种设计方式是不可能得到良好的灯具配光的。另一类是把多个LED集成在一个圆形的区域内(区域直径大约为30mm~40mm),使这一小区域的光输出密度接近高强度气体放电灯,再利用灯具反射器进行配光,但这种设计方式的灯具分布光度也不会优于传统的道路灯具,并且由于在一个很小的区域内集成了高密度的LED,使LED的散热情况明显不良,不仅影响到LED的发光效率,而且也往往影响到LED的使用寿命。
目前照明用LED的最大特点是具有定向发射光的功能,目前功率型LED几乎都装有反光杯或透镜,但这类配光存在以下几类问题。(1)透镜的配光特性和出光效率受到很大的限制,在均匀度上、色斑效应都很难处理。(2)反光杯的配光特性虽好但也受到很大限制,在产品的耐候特性上性能很不稳定,通常只适合于室内温度条件、盐雾条件不高的场合。如要处理上述两种产品的短处,目前市场化成本都很高。
采用LED的道路灯具应尽可能地利用LED的定向发射光的特性,使道路灯具中的各个LED分别直接把光线射向被照路面的各个区域,再利用灯具反射器的辅助配光,来实现很合理的道路灯具的综合配光。应该说,道路灯具要真正做到符合CJJ45-2006和CIE31以及CIE115标准的照度和照度均匀度要求,灯具采用专用一次配光良好的LED灯。在灯具内,再按照路灯具高度及路面宽度设计各个LED的安装位置和发射光的方向实现良好的二次配光功能。来保证道路照度更好的均匀度。这应该是产业LED灯的重要技术突破路线。
4、电源、电路与灯具集成的设计
LED对驱动电路的要求是能保证恒流输出的特性,因为LED正向工作时结电压相对变化区域很小,所以保证了LED驱动电流的恒定也就基本保证了LED输出功率的恒定。对于我国电源电压供应不稳定的现状,道路灯具LED的驱动电路具有恒流输出特性是十分必要的,可保证光输出恒定并且防止LED的超功率运行。
要想使LED驱动电路呈现恒流特性,从驱动电路的输出端向内看,其输出内阻抗一定是高的。工作时,负载电流也同样通过这一输出内阻抗,如果驱动电路由降压、整流滤波后加直流恒流源电路或通用的开关电源加电阻电路组成,在其上必定也消耗很大的有功功率,所以此两类驱动电路在基本满足恒流输出的前提下,效率是不可能高的。正确的设计方案是采用有源电子开关电路或采用高频电流来驱动LED,采用上述两种方案可以使驱动电路在保持良好的恒流输出特性的前提下,仍具有很高的转换效率。
目前我国的道路灯具,基本都采用HID光源加配触发器和电感镇流器的模式,这一模式虽说存在能效较低及频闪的问题,但其可靠性是很高的。而采用电子驱动电路的LED灯具,在野外照明场合使用时,威胁其可靠性的一个重要方面是雷电感应问题。
众所周知,空中的闪电发射的是一广谱的无线电波,而架空的道路灯具供电线路,是良好的接受无线。两根电源线接收的同一闪电发出的无线电波,对驱动电路来讲是属于共模干扰信号,这种共模干扰对地可达数佰伏到数千伏,很容易击穿驱动电路内的EMC接地电容或较小的对地(对外壳)的电气间隙,造成驱动电路的损坏。
另外由于我国的供电线路是三相四线制中性线接地的极性电源,所以在两根架空供电线的各段,在感应到闪电的无线电波的瞬间,由于两根供电线对地的瞬时阻抗不同而使两根供电线间产生一个差模的干扰电压,这一瞬时差模干扰电压也可达到数百伏至3000多伏,这一电压往往会击穿驱动电路的电源整流二极管和印制线路板上的不同极性电极间的电气间隙,同样会使驱动电路损坏。
要解决这一问题,必须在LED的驱动电路中的输入端,并接快速响应的压敏电阻,以保证差模干扰的泄放。由于闪电的感应干扰是重复多次的,当干扰电压高时,压敏电阻瞬时导通泄放的电流可能很大,所以采用的压敏电阻不仅应具有快速的响应能力,还应具备瞬时导通数十安培的泄放能力而不损坏。除了采用压敏电阻外,LED的驱动电路的输入端还应结合传导干扰(EMI)的防护,设计有复合的LC网络,使这些LC网络不仅能阻碍内部的EMI对电网的泄露,而且能对闪电的干扰信号起到明显的抑制作用。
还有,LED驱动电路各点对地的电气间隙应保持在7mm以上,EMI防护的接地电容以及驱动电路的对地绝缘强度,应达到强化绝缘(4V+2750V)的要求,这样能使LED的驱动电路具有良好的抗差模和共模雷电感应的能力。
5、系统的可靠性
LED的封装技术是目前LED的技术瓶颈,LED技术的发展可以从两个面来说明。(1)芯片技术的发展,芯片技术主要是在功率密度、发光效率、抗静电指数、波段、光率、生产成本六大方面提升。(2)封装技术的发展,封装技术主要是在封装工艺、热可靠度、热阻、出光效率、设备、生产成本六大方面提升。目前我国的两大技术都处于滞后端,如果说真正把白光LED推到主照明的平台上来,封装是其中的一项决定性因数。作为LED可靠度验证上要从冷热冲击、热阻、耐候、回流焊接、抗静电指数、耐2倍电流冲击等多方面验证。从目前技术发展来看,陶瓷封装、倒装焊接(HVQFN)应该是产业LED灯封装的重要技术突破路线。LED封装的配套材料是目前造成光率大、可靠性不高等技术主要原因。高可靠的透明硅胶透镜、荧光粉、银胶、LED封装支架等众多材料是LED生产中重点控制和技术把关的。应该也是LED灯封装的重要技术突破路线。
电源是目前系统中起到致命因数的配件之一,一个适合于室外路灯环境的高可靠性、寿命长的电源是LED产品质量的关键。简化元件、提高电转换效率、提高产品可靠性、智能化控制技术是目前所要攻克的一个重大项目。结构材料上重点是灯具外壳的耐候性、生产制成中热、静电的防护及制成控制都是会造成系统可靠性降低的原应。
二、拟解决的关键技术
1、灯具系统的结构、热性能设计
灯具外型、散热一体化设计,有良好的热性能,使产品在常规环境下LED温度不超过60度、外观视觉性、环境可靠性。
2、LED灯的光效、显色性、光率、封装可靠性技术。
灯具整体光效提高到80LM/W,显色性达到Ra指数80以上,光率在常规环境工作达到50000小时/光率小于30%。
3、灯具系统的二次光学设计
达到国家标准CJJ45-2006和CIE31以及CIE115标准的照度和照度均匀度要求。
4、电源、电路与灯具集成的设计
电源转换效率达到90%,满足室外(路灯)环境可靠性要求,使用寿命达到5年(坏机率小于5‰),控制电路电路设计集中控制、标准模块化、系统可扩展性。简化电路、更小体积,减少成本。
5、系统的可靠性。
室外(路灯)环境的抗感应雷击、抗电压波动冲击、-35℃~+50℃环境的温差冲击、太阳紫外线辐射等性能,达到产品5年以上的使用寿命。
三、拟采用的方法、技术路线及工艺流程
1、灯具系统的结构、热性能设计 有效的热性能分析、黄金分割线美工设计、借鉴产业钠灯结构成熟技术、散热灯具装饰灯具一体化设计、高品质的压铸模产品。
2、LED灯的光效、显色性、光率、封装可靠性技术。
与国际技术结构、国际化企业、院校、研究机构强强联手建立产学研基地、产业化联盟,建立有效的产品可靠性分析验证平台、拟定周密、技术过硬、可操作性的技术标准。
3、灯具系统的二次光学设计
开发对应场所的高效、高可靠、一次配光透镜技术的LED产品,高可靠度、高效的二次配光(反光杯),研究开发对应得材料技术,使其产品的实用性。
4、电源、电路与灯具集成的设计
通讯基站及防雷、驱动单之路精确恒流、高压(安全电压内)高转换效率、高效低EMC高PFC值的电路。单片机智能化控制(时间、半功率、LED电压智能检测驱动等)
5、系统的可靠性
倒装封装技术且经过高可靠性验证的LED,光率小于20%(测试条件IF=700mA。LED表面温度=85±5℃。相对湿度PH=85±10%,1000小时持续点亮,衰减在0.4%以内);5年以上使用寿命的高可靠性电源,10年以上耐候设计的高可靠性结构件,线上灯模块漏电检测系统,在线高温、电压冲击、电源开关冲击等检测质量控制系统,拟定周密、技术过硬、可操作性的技术标准。
四、项目的特色和创新突破点
1、灯具散热一体化设计;
2、LED一次配光、高出光效率、低成本、高质量配光、满足国家最新道路照明标准的要求。
3、高可靠性的倒装焊接9℃/W的热阻,整体发光效率80Lm/W;
4、电源转换效率达到90%,满足室外(路灯)环境可靠性要求,使用寿命达到5年(坏机率小于5‰)
5、集中控制,标准模块化,系统可扩展性等多种实用技术。
五、项目完成后预期实现的技术
1、灯具散热一体化设计;
2、LED一次配光、高出光效率、低成本、高质量配光、满足国家最新道路照明标准的要求。
3、高可靠性的倒装焊接9℃/W的热阻,整体发光效率80Lm/W;
4、光率小于20%(测试条件IF=700mA。LED表面温度=85±5℃。相对湿度PH=85±10%,1000小时持续点亮,衰减在0.4%以内);
5、电源转换效率达到90%,满足室外(路灯)环境可靠性要求,使用寿命达到5年(坏机率小于5‰)
6、通讯基站及防雷、驱动单之路精确恒流、高压(安全电压内)高转换效率、高效低EMC高PFC值的电路。单片机智能化控制(时间、半功率、LED电压智能检测驱动等)
7、集中控制,标准模块化,系统可扩展性等多种实用技术。
8、达到国家标准CJJ45-2006和CIE31以及CIE115标准的照度和照度均匀度要求。
第二篇:开题报告研究方法与技术路线
(一)研究方法与步骤
本项目的研究主要采用行动研究、实验研究、评价研究等方法。
对于较大规模的教学设计与教学模式的试验研究,将采用行动研究方法。
对于个别带有创新性的,能提出重要见解的小范围的教学研究,则通过建立科学的假设,采用实验研究的方法。
关于教学模式的评价和有关教学效果的分析,则采用评价研究方法。
研究步骤如下:
XX年5月-XX年8月,收集资料,建立模型
XX年9月-XX年1月,开发软件
XX年2月-XX年8月,教学试验,评价修改
XX年9月-XX年12月,扩大试验,归纳总结
(二)关键技术
1、基于网络的协作化设计思维工具的通讯模型的构建;
2、教学设计系统中师生教学活动的可视化表示与分析;
3、网络教学的教学评价模型的构建;
4、网络教学过程中学习反应信息的自动采集与处理。
第三篇:项目的研究方法与技术路线
目前国内外研究者尚未就如何提高电子农务平台的服务能力进行全面的研究,本项目的研究抓住项目的推广和实践这二个重点,使人才培养目标和实践的具体内容、实践方法与要求有机统一,“学”与“做”相统一。
项目的研究方法主要采用问卷调查法,文献法、个案研究法等多种研究方法,同时注重我国电子农务的背景分析,注意吸收社会学、经济学、哲学、农业学等相关学科的最新研究成果,并注重对大众群体的调研,找到符合农业户的改革发展道路,构建和谐的社会新农村与专业相挂钩的新模式。
采用问卷调查法主要是通过对买家电子农务、卖家电子农务、第三方电子农务进行调研,了解目前农业市场的缺陷与不足。利用网络平台,实地考察等多种方法对农户进行回访,收集实践性的反馈意见:着重加强对新平台的推广,让农户朋友了解新的农业模式,不断完善实践技能的针对性。
运用文献法,就是利用期刊、网络及图书资料把国内外电子农业改革的相关理论与实践研究成果进行搜集和积累,促使研究能够超越国内外已有的研究,使研究具有前沿性与全球视野,找到最适合农户朋友们的农业模式。
采用个案研究法,利用个别典型案例启发并引导教师与学生项目实践,并通过学生在实际工作中的实践水平、动手能力与项目完成程度来检验实践,本项目的研究要源于实践,高于实践,服务于实践,学习与实践完全统一。
技术路线:
查找相关文献——>找出问题存在的方向——>设计问卷——>探测性调研——>修改问卷——>征询专家——>问卷确定——>收集市场信息——>分类整理、加工、分析市场信息——>形成调研报告——>完成进度安排:
第一阶段:(2012年4月-2012年6月)
全面搜索相关书籍、文献资料、网络资料数据;
学习相关科研知识、科研技能、提高科研基本素质;
对已搜集的文献数据资料进行汇总、整理与筛选。
第二阶段:(2012年7月-2013年5月)
基于现阶段国内已有的电子农务平台所具有的服务,对电子农务的需求进行一个更深入的了解,通过市场调研,并借助各种文献资料以及总结和经验。提供更多实用的数据,第三阶段:(2013年6月-2014年4月)
总结分析得来的结果,把所有的资料进行整合,做出最优的方案,完成项目论文及电子农务平台功能设计优化及其多视角下需求耦合的调研报告。
第四篇:研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤
研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤 2009年04月04日 星期六 12:35
1、研究什么?——怎样确定研究课题
一切科学研究始于问题——问题即课题;教学即研究(掌握方法很重要,否则就不是研究);进步与成果即成长。
教育科研课题主要来源于两大方面:
A.实践来源——客观存在的或潜在的教育实际问题,教育教学实践本身存在的问题。
教育教学与其外部的矛盾(教师与家长、教师与学校、学校与社会、教育与社会发展)。
B.理论来源——现有教育理论所揭示的问题以及理论体系中的空白和矛盾点(例如《关于“信息技术与课程整合”的冷思考》一文产生的过程)
2、怎样进行研究课题的论证?
我们既然已选定了一个课题,我们就必须对这个课题的所有情况进行全面的了解。了解这个课题目前在国外、国内的研究情况,包括研究已取得的成果和存在的问题,了解这一课题所属的理论体系等等。对课题的全面了解,可以使我们在研究过程中少走弯路,确立研究的主攻方向,这就是我们常说的:“知己知彼,百战百胜”。
怎样对一个课题进行论证呢?论证一个课题主要是弄清如下几个问题:
A.所要研究的问题是什么性质和类型的问题?
B.要研究的问题具有什么现实意义?它的理论价值(即在理论上预计有哪些突破?)
C.要研究的问题目前已有哪些研究成果?研究的方向是什么?
D.要研究的问题所应具备的条件分析。E.课题研究的策略和步骤如何?
F.课题研究的成果及其表现形式有哪些?
3、教育课题研究的基本方法有:
⑴ 观察法 ⑵ 调查法 ⑶ 测验法 ⑷ 行动研究法 ⑸ 文献法 ⑹ 经验总结法 ⑺ 个案研究法 ⑻ 案例研究法
⑼ 实验法(在一个课题研究过程中,根据不同的研究目的和要求,往往会用到两种以上方法)3.1 观察法:为了了解事实真相,从而发现某种现象的本质和规律。
观察法的步骤:观察法的实施分为以下三个步骤,步骤之一就是进行观察研究的设计,此步骤可分为如下几个方面: 3.1.1 作大略调查和试探性观察。
这一步工作的目的不在于搜集材料,而在于掌握基本情况,以便能正确地计划整个观察过程。例如:要观察某一教师的教学工作,便应当预先到学校大致了解这位教师的工作情况,学生的情况,有关的环境和条件等等。这可以通过跟教师和学校领导人谈话,查阅一些有关的材料,如教案、教学日记、学生作业等,以及听课等方式进行。
3.1.2 确定观察的目的和中心。
根据研究任务和研究对象的特点,考虑弄清楚什么问题,需要什么材料和条件,然后作明确的规定。如果这规定不明确,观察便不能集中,结果就不能深入。观察不能有几个中心,范围不能太广,全部观察要围绕一个中心进行。如果必须要观察几个中心,那就采取小组观察,分工合作。3.1.3 确定观察对象
一是确定拟观察的的总体范围;
二是确定拟观察的个案对象;
三是确定拟观察的具体项目。
比如,要研究新分配到小学任教的中师或大专毕业生在课余时间进行业务、文化进修的情况,那么,拟观察总体就是教师工作年限达一年或两年的新教师。在这一总体范围内,再定下具体观察哪几所小学,哪几个教研组中的哪些教师。具体观察名单确定以后,再把拟观察的时间、场合、具体观察项目确定下来。3.1.4 制定观察计划
观察计划除了明确规定观察的目的、中心、范围,以及要了解什么问题、搜集什么材料之外,还应当安排观察过程:观察次数、密度、每次观察持续的时间,如何保证观察现象的常态等。
3.1.5 策划和准备观察手段
观察手段一般包括两种:
一种是获得观察资料的手段;一种是保存观察资料的手段。
获得观察资料的手段主要是人的感觉器官,但有时需要一些专门设置的仪器来帮助观察,如观察屏、计算机终端装置、更高级的如动作反应器等。这些仪器主要起两方面作用:保证观察的客观性与提高观察的精确性。
在保存资料的手段中,人脑是天然器官。但这种与观察主体连在一起的保存手段缺乏精确性和持久性,也不能实现资料的客体化。因此,人们先利用文字、图形等符号手段,进而又利用摄影、录音、录像等技术手段,把观察时瞬间发生的事、物、状况以永久的方式,准确地、全面地记录下来,供研究地反复观察资料和分析资料所用。
无论哪一类手段,都应在观察开始前就准备好,对观察中使用的种仪器也须事先作好功能检查,以保证在使用过程中不出现障碍。对于观察人员来说,必须掌握使用仪器的基本方法,并知道在观察中应做些什么。如要详细、全面拍摄一堂课,一部摄像机是不够的。观察者应准备几部摄像机,并事先作好分工。即使是作观察记录,也需要事先作好设计。在记录纸上印好以一定的格式排列的必须记录的项目,还可以约定一些记录符号,以尽量减少现场记录时书写文字的时间.
我们以中学生课堂行为记录为例,见表5-1。在下面表格中,研究人员根据研究需要,列出他认为在课堂上学生可能发生的行为。但估计所列不会完全,所以留出一些空格,让观察员在需要时使用。研究者如果要请别人帮助观察,必须事先和观察人员讲清楚每一个项目的具体所指,遇到意外情况的处理方法,要求他们熟悉每一个项目的所在位置。为了稳妥起见,还可以在正式观察前先作几次观察练习,帮助观察人员熟悉表格的内容;如发现表格的缺陷,可在正式观察前作出调整。
3.1.6 规定统一性标准
为了增加观察的客观性,为了便于衡量和评价各种现象,为了易于用数量来表达观察的现象,为了使观察结果可以核对、比较、统计和综合,必须事先考虑自己的观察可能涉及到的各种因素,并对每一因素规定出统一的标准。每次观察或观察同一现象的不同观察者,要坚持采用统一的标准去衡量。这主要在于,不同的研究项目常会涉及到不同性质的标准。如:有的涉及到单位问题,如怎样衡量学生表现的知识质量;有的涉及到定义问题,如怎样才算违反纪律;有的涉及计算方式问题,如怎样登记和表达学生之间产生的矛盾的频率,等等。对类似问题,都应事先做好统一规定。
3.1.7 逐段提出观察提纲
在观察计划的基础上,应对每次或每段(几次同一性质上一内容的观察组成一段)观察提出具体提纲,以便使观察者对每一次观察的目的、任务和要获得什么材料非常明确。观察提纲可以包括本次观察要解决的具体问题,并且应当在前一次观察的基础上,经过深思熟虑之后提出来。亦可采用表格的方式,以便于分类统计。
观察实际过程,加以分析研究,得出某种结论。也许可以形成某个研究课题。
3.2 调查法 :
同样是为了了解事实情况,分析事实情况,得出结论,证实某种问题,以便改进工作(包括改进研究方法)或形成新的研究课题。
包括问卷调查、访问调查等.。了解事实情况、分析情况、认真研究,得出结论,寻找解决办法或进一步研究的方案。
举例说明调查法的操作过程:
抽样调查的主要步骤
在实际的抽样操作中,整个过程可大致分为如下步骤: 1.确定调查的目的(确定问题,形成假说;通过调查验证假说,使问题明确化,得出结论)。
2.确定抽样总体。要从中进行抽样的总体应与要得到信息的总体(目标总体)一致。从样本得出的结论适用于被抽样总体,超出这个范围结论的适用程度取决于被抽样总体与目标总体的差异程度。
3.确定待收集的数据。一般只收集与调查目的有关的数据,过长的调查表会降低回答的质量。4.选择抽样方法。这时总体中的哪种单位作为个体基本上可定下来。
5.编制抽样框。如学校名录、学生花名册等。6.确定需要的精确度。因抽样调查是要由样本推断总体,会带有某些不确定性。一般是对相对误差或绝对误差作出概率水平上的要求。
7.估计样本容量,估计费用。
8.抽样试验,在小范围内试填一下调查表,做些必要的改进。9.实地调查工作的组织。按抽样方案进行调查。对收回的调查表的质量及时进行检查。对不回答的表要有处理方案。10.根据所用的抽样方法进行数据分析。
11.可对同样的数据采用其它的分析方法,以作比较。
12.写出调查报告。留存有关总体的信息,它们可能对将来的抽样起指导作用。
对于教育现象,有时难于进行严格意义上的概率抽样,可以考虑采用下列方法抽样:从总体中选出若干有代表性的大单位(群),在群内进行概率抽样;从一个小总体中选出接近于研究者对总体平均数的印象的那些个体;样本限于总体中易于取到的部分;样本是随便选取的;样本由自愿被调查的人员组成;等等。但对这样得到的样本要选择适当的数据分析方法,对结论也要慎重,应充分利用其它信息进行核查、确认。在教育现象的研究中,研究者的智恝、经验和抽样技术的有机结合,是获取好样本的关键。3.3 测验法:
是想描述某些行为的状况,或推论某些行为的状况(包括:能力与成就,个性、兴趣、动机、态度、观念及心理需要等);从而考虑改建的策略或方案,或进一步形成新的研究课题。
在教育学和心理学中,测量被用作定量研究的重要方法。主要功能是评估、诊断和预测。(举例,如XXX老师所做的“学生自学能力测验(试验)”,就是为了了解小学中高年级学生的自学能力究竟能达到何种程度)。
所谓测量就是根据一定的法则,将某种物体或现象所具有的属性或特征用数字或符号表示出来的过程。测验法是教育和心理学测量的一项主要内容和形式。
测验的客观性是关于测验系统化过程好坏程度的指标。测验的控制,在不同时间对于同一个被试,或同一时间对于不同的被试,其意义都应该是相同的。保持刺激的客观性则要遵照一定的程序予以控制。(如周文琴老师在做这一测试前邀请我去在他们的家长会上的讲话,目的就在于排除和避免人为因素影响,排除测验的随意性和不真实性,实现评测标准的同一性)。
推论的客观性指对同一结果不同的人所做的推论应该一致,同一个人在不同的时间对同一结果的所做解释应该相同。3.4 行动研究法:
行动研究法是一种适应小范围内教育改革的探索性的研究方法,其目的不在于建立理论、归纳规律,而是针对教育活动和教育实践中的问题,在行动研究中不断地探索、改进改进工作,解决教育实际问题。行动研究将改革行动与研究工作相结合,与教育实践的具体改革行动紧密相连。(特点是边执行、边评价、边修改)。
模式基本是:计划——行动——考察——反思(即总结评价)。教师个体比较适用。
另一种模式:预诊——搜集资料初步研究——拟订总体计划——制订具体计划——行动——总结评价
从上述行动研究法的几个步骤中可以发现三个明显的特征:
一是具有动态性,所有的设想、计划、,都处于一个开放的动态系统中,都是可修改的;
二是较强的联合性与参与性,研究者、教师、行政人员的全体小组成员参与行动研究法实施的全过程。
三是在整个研究过程中,诊断性评价、形成性评价、总结性评价贯穿于行动研究法工作流程的始终。
具体说说操作方法:
(一)预诊:这一阶段的任务是发现问题。对教学或学校工作中的问题,进行反思发现问题,并根据实际情况进行诊断,得出行动改变的最初设想。在各步骤中,预诊占有十分重要的地位。
(二)收集资料初步研究:这一阶段成立由教研人员、教师和教育行政人员组成的研究小组对问题进行初步讨论和研究,查找解决问题的有关理论、文献,充分占有资料,参与研究的人员共同讨论,听取各方意见,以便为总体计划的拟定做好诊断性评价。
(三)拟定总体计划:这是最初设想的一个系统化计划。行动研究法是一个动态的开放系统,所以总体计划是可以修订更改的。
(四)制定具体计划:这是实现总体计划的具体措施,它以实际问题解决的需要为前提,有了它,才会导致旨在改变现状的干预行动的出现。
(五)行动:是整个研究工作成败的关键。这一阶段的特点是边执行、边评价、边修改。在实施计划的行动中,注意收集每一步行动的反馈信息,可行的,则可以进入下一步计划和行动。反之,则总体计划甚至基本设想都可能需要作出调整或修改。这里行动的目的,不是为了检验某一设想或计划,而是为了解决实际问题。在行动研究中,过程性资料的搜集、整理也是非常重要的。
(六)总结评价:首先要对研究过程进行考察。考察内容有:一是行动背景因素以及影响行动的因素。二是行动过程,包括什么人以什么方式参与了计划实施,使用了什么材料,安排了什么活动,有无意外的变化、如何排除干扰。三是行动的结果,包括预期的与非预期的,积极和消极的。要注意搜集三方面的资料,背景资料是分析计划设想有效性的基础材料,过程资料是判断行动效果是不是、由方案带来和怎样带来的考察依据;结果资料是分析方案带来的什么样的效果的直接依据。考察要灵活运用各种观察技术以及数据、资料的采集和分析技术,充 分利用录象、录音等现代化手段。
总结评价实际上是对行动研究过程及其结果的“反思”。反思是行动研究第一个循环周期的结束,又是过渡到另一个循环周期的中介。这一环节包括:整理描述,评价解释,写出研究报告。这是对整个研究工作的总结和评价。这一阶段除了要对研究中获得的数据、资料进行科学处理,得到研究所需要的结论外,还应对产生这一课题的实际问题作出解释和评价。3.5 经验总结法:
这是教师可以常用的方法。教育经验总结法是根据教育实践所提供的事实,分析概括教育现象,挖掘现有的经验材料,并使之上升到教育理论的高度,以便更好地指导新的教育实践活动的一种教育科学研究方法。关键是要能够从透过现象看本质,找出实际经验中的规律;从而更好地更加理性地改进自己的教学。进行教育经验总结要遵循以下基本要求:
一、要注意经验的 先 进 性(观念必须更新)
二、要全面考察总结的对象,充分占有原始的事实材料;且做到有“点”有“面”,“点”、“面”结合,防止以偏概全的片面性。
三、要以教育实践活动为依据,不能凭空想当然,那是毫无价值。
四、要善于进行理论分析 3.6 文献法:
分类阅读有关文献(包括文字、图形、符号、声频、视频等具有一定历史价值、理论价值和资料价值的材料),得出一般性结论或者发现问题,寻找新的思路。
文献按内容性质分,有零次文献、一次文献、二次文献和三次文献。零次文献是未经发表和有意识处理的最原始的资料。一次文献指直接记录事件经过、研究成果、新知识、新技术的专著、论文、调查报告等文献。二次文献是指对一次文献进行加工整理,包括著录其文献特征、摘录其内容要点,并按照一定方法编排成系统的便于查找的文献。三次文献是指工具书和在二次文献的基础上,又对众多一次文献的综合研究结果。3.7 个案研究法:
个案研究法就是对单一的研究对象进行深人而具体研究的方法。
个案研究的对象可以是个人,也可以是个别团体或机构。前者如对一个或少数几个优生或差生进行个案分析,后者如对某先进班级或学校进行个案研究。个案研究一般对研究对象的一些典型特征作全面、深入的考察和分析,也就是所谓“解剖麻雀”的方法。
个案研究中,原始的资料积累是非常重要的。同时个案研究不仅停留在对个案的研究和认识的水平上,而且需要认识教育与发展之间的因果关系,提出一些积极的教育对策,以改革教育教学方法。也可能通过对某个案的研究而形成假说,进而产生新的研究课题或教改实验。观察或追踪一个人、几个人、一个团体、一节课„„的过程,时间可长可短,依需要而定,进行分析概括,透过现象看本质,得出规律性的结论,找出解决问题的办法。(个案研究的对象少,研究规模也较小;同时个案研究一般都是在没有控制的自然状态中进行的,也不要在一段时间内突击完成。所以,个案研究就特别适合教师的研究。教师可以抓住一两个典型的学生或一类学生,结合教学、教育工作实践进行研究。对于每一个教育实践工作者来说,总可以在班上找到研究对象,而且也不需要什么特殊的处理,不影响正常的教育活动)。3.8 案例研究法:
什么是“案例”?中外学者尚无普遍公认的、权威的定义,一般认为,案例是对现实生活中某一具体现象的客观描述。教育案例是对教育活动中具有典型意义的,能够反映教育某些内在规律或某些教学思想、原理的具体教学事件的描述、总结分析,它通常是课堂内真实的故事,教学实践中遇到的困惑的真实记录。对这些“真实记录”进行分析研究,寻找规律或产生问题的根源,进而寻求解决问题或改进工作的方法,或形成新的研究课题。在案例法的研究中,研究者自身的洞察力是关键。
关于案例含义的基本观点 :
第一,所有的案例都是事件,但并不是所有的事件都可以成为案例。教育上的案例首先表现为一个事件。但是能够作为案例的事件必须要具备这样两个基本条件;一是在事件中必须要包含有一个或多个疑难问题,同时也可能包含有解决这些问题的方法,换句话说,没有问题在内的事件不能称为案例;二是这个事件应该具有一定的典型性,通过这个事件可以给人带来许多思考,带来若遇到同样或类似事件如何应对的借鉴意义和价值。
第二,所有的案例都是故事,但并不是所有的故事都可以成为案例。案例讲述的肯定是一个故事,并且许多情况下讲述的一个有趣的故事,其中会有一些生动的情节、鲜活的人物。作为案例的故事至少应该具备这样两个两个条件:一是这个故事必须是一个真实的事例,不能是编制者自己凭空想象杜撰出来的,没有真实发生的故事不能作为一个案例;二是这个要有一个从开始到结束的完整情节,片段的、支离破碎的无法给人以整体感的所谓故事不能成为一个案例。
第三,所有的案例都是对某一个事例的描述,但不是所有事例的描述都可以成为案例。
除了满足上述两个方面的要求外,在案例的叙写上,要具备下列条件:
一是事例的描述中要包括有一定的冲突;二是事例的描述要具体、明确,不应是对事情大体如何的笼统描述,也不应对事情所具有的总体特征所作的抽象化的、概括化的说明;三是描述中要把事例置于一个时空框架之中,也就是要说明故事发生的时间、地点等;四是事例的描述,要能反映出教育教学工作的复杂性,揭示出人物的内心世界,如态度、动机、需要等;五是事例的描述要能反映出故事发生的特定的背景。通过上面的分析,可以看到,虽然一项练习、一个难题、一篇文章或其它近似于案例的材料,也可以在课堂上起到调动学生积极性的效果,但它们并不能称为案例。既然任何案例的基础,都是个人或一个单位在实际情景中所面对的事实,若把虚拟的材料、没有任何问题或疑难包含在内的材料也纳入案例的阵营,案例的主要特征也就几乎不存在了。
案例的结构(每个完整的案例大体包括以下四个部分):
①主题与背景——每个案例都提炼出一个鲜明的主题,它通常应关系到课堂教学的核心理念、常见问题、困扰事件,要富有时代性、体现现代教育思想和改革精神。
②情境描述——案例描述应是一件文学作品或片段,而不是课堂实录,无论主题是多么深刻、故事是多么复杂,它都应该以一种有趣的,引人入胜的方式来讲述。案例描述不能杜撰,它应来源于教师真实的经验(情境故事,教学事件)、面对的问题;当然,具体情节要经适当调整与改编,因为只有这样才能紧紧环绕主题并凸显了讨论的焦点。
③问题讨论——首先可设计一份案例讨论的作业单,包括学科知识要点、教学法和情境特点,以及案例的说明与注意事项。然后提了建议讨论的问题,如学科知识问题、评价学生的学习效果、教学方法和情境问题、扩展问题。
④诠释与研究——对案例作多角度的解读,可包括对课堂教学行为作技术分析,教师的课后反思等,案例研究所得结论可在这一部分展开。这里的分析,应回归到对课堂教学基本面的探讨才能展现案例的价值。最后,案例可以是单个的,也可以是多个的,例如横向的差别比较,纵向的改变和进步,各有不同的作用。
1月21日《中国教育报》刊登了华南师范大学教科院
刘良华文章:《教育叙事:重建教师思维》。《中国教育报》为这篇文章加了编者按:目前,写教育论文是每个教师在成长过程中都要面对的事情,也确实有许多教师在写论文的时候犯了难。教师到底要不要写论文也引起过有褒有贬的争论。本文作者提出的教师做研究要关注发生在自己教育生活中的故事,并通过对这些故事的叙述去反思自己的教学,从而改进和重建自己的教育生活,而不是去写那些有时是连自己也不理解的观念性的论文。这种方式与其说是教育论文,毋宁说是教育记叙文。以此类推,可以提出教学叙事、德育叙事、管理叙事等等,在这些叙述中寻找那些有意义的细节,然后进行反思与分析。这也许给我们提供了一种新的视角。——编者
同一天,《中国教育报》刊登了广州市番禺中学星海中学叶少燕的文章《我的教育故事:情感还是方法》 3.9 实验法:
3.9.1 什么是“实验法”?
通俗地说,这是一种先想后做的研究方法(相对来说)——“想”:从已有的理论和经验出发,形成某种教育思想和理论构想,即“假说”(亦可称“假设”);——“做”:就是将形成的假说在积极主动有计划有控制的教育实践中加以验证。通过对实验对象变化、发展状况的观察,确立自变量与因变量之间的因果关系,有效的验证和完善假说。3.9.2 试验法的特征:“验证假说”和“控制条件”是一切实验方法所具备的共性。但教育实验还有伦理原则、有限控制、控制下的形成性(其过程是很有价值的)等特征。
教育实验的几层含义:首先,教育实验必须确立自变量与因变量之间的因果关系。其次,教育教学实验必须科学地选择研究对象。再次,教育教学实验也必须控制和操纵实验条件。实验应当具有可重复性,亦即应不仅具有效度而且具有信度(即经过重复实验后所得到的实验结果应大致相同)。3.9.3 什么叫“假说”?
所谓“假说”,就是根据事实材料和一定的科学理论,对所研究问题的因果性和规律性在进行研究之前
预先做出一个推测性论断和假定性解释。假说的形成是一个理论构思过程。一般经过三个阶段:发现问题——初步假设——形成假说。3.9.4 教育实验中的“变量”
①自变量(又称做实验因子或实验因素因素)。它由实验者操纵,由实验者自身独立的变化而引起其它变量发生变化。举例如:考察不同教材对学生的学习影响。在这里,教材就是实验自变量。再如我校构建“‘乐学·会学’式课堂教学基本模式”的实验„„。一个实验因子至少要有两种水平(比如两个组、两个班级等等)才能进行比较(如上所举就必须至少要有两种教材)。否则其本身就不能构成实验因子。
②因变量。因变量是一种假定的结果变量是对自变量的反应变量,或曰“输出”。它是实验变量作用于实验对象之后所出现的效果变量。实验因变量必须具有一定的可测性。
③无关变量(也称“控制变量”)。那些不是某实验所需要研究的、自变量与因变量之外的一切变量,这些统称为该实验研究的无关变量,也称非实验因子或无关因子。例如不同教材的比较实验,教材之外的教师水平、学生原有基础、家教、学习时间等一切可能影响教学效果的因素都是该实验中的无关变量。
控制无关变量非常重要:为了很好地探索因果关系,以确实保证因变量的变化是由自变量的变化所引起的,就必须排除其它无关因素的影响,控制无关因素,使实验除了自变量以外的其它条件保持一致,这样才能保证实验实验研究具有一定的效度,否则,实验就失败了。
3.9.5 实验的操作(严密控制实验过程至关重要):——形成假说
——研究制定严谨科学的实验方案(选择被试、确定对比组、实验方法过程的设计、实验材料和工具的选择、研究无关变量及其控制措施、实验的阶段划分、原始过程性资料积累的方案与分工、成果形式的确定等等)
—— 按照方案实施实验
—— 形成实验的阶段性报告和总结性报告。
—— 对实验进行评价论证。教育科研的方法当然不只是上述这些。但以上方法是一般教师都可以方便使用的方法
第五篇:课题的研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤
课题的研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤
1、研究思路
尽管我校在全县范围具有一定规模,教学成绩一直名列前茅,教师的课堂教学水平较之乡村中学教师存在较明显优势,但一线教师教学水平提高途径仅限于参加上级各部门组织的各种集中培训,致使针对性和实效性都不是很强。那么要真正提高我校教师的课堂教学能力和技术水平,仅靠教师本人刻苦钻研是远远不够的,学校要尽可能创建一个良好的校园环境,争取在校内开展多种形式的有组织的教育教学活动及有效的校本培训活动,在本课题研究中我们确立的研究思路是:⑴校内教研组组织讲课、听课、评课并总结其中的得失。⑵组织教师队伍到其他名校拜师学艺求取 “真经”。⑶回校总结制定改进方案,融合自己的教学特点,创新教学水平。
2、研究方法
(1)、分析统计法:对我校教师的基本情况进行分析统计,建立相关的材料档案。
(2)、文献法:从网络、媒体和书籍中搜集有关课堂教学的优秀案例和提高教师课堂教学水平的理论知识,并建立档案。
(3)、个案研究法:从我校优秀、先进的中、青年教师中总结他们在教学中的成功之处和不足之处,并开展针对性的研究和学习。
(4)、活动研究法:开展各种形式有目的有意义的教研教改课,经验交流,优秀教师培训指导等活动,并进行研究、归纳、总结。
3、实施步骤
(1)、宣传动员阶段:做好“课堂教学有效性研究”课题的宣传工作,营造气氛,成立课题小组,制定实施方案。
(2)、准备阶段:搜集网络上、过去教学活动中成功的优秀的课例和提高课堂教学水平的理论知识,(3)、组织实施阶段:健全校内教研组活动计划和教研制度。组织优秀、先进的中青年教师进行示范课,做好听课、评课工作安排,收集教学过程的照片、录音、录像等资料。学习他们的成功之处,改进不足之处,组织召开座谈会,认真听取他们的意见。
(4)、总结分析阶段:进行校内示范课成果宣传与展示,个人教学自评总结。认真做好研讨分析,总结得失,写出下一步改进措施。
4、研究措施
(1)采用领导班子会、教职工会、教研组长会、年级会、备课组长会广泛宣传本次课题活动的目的、意义、做法及预期目标。(2)全校教职工必须做到:精诚合作,分工细明,树立全校一盘棋的大局意识。
(3)围绕课堂教学,抓好课堂教学的每个环节 ①、写好教学设计(提倡写简案)②精心开展讲课或说课活动
③组织听课者评课,写出评课意见或建议。
④收藏优秀的教学过程中的照片、录音、录像等课堂活动资料
(4)实行开放式教学,组织“一帮一”友好教学活动形式,提高教师教学水平。
(5)完善教师个人成长规划,促进教师全面发展。
(6)健全学校课堂教学活动的考评制度,激励先进,鞭策后进